Циркулирующая нагрузка в циклах дробления

Схемы дробления, классификация машин для дробления и измельчения

В зависимости от дробимости, минерального состава, трещиноватости, крупности и других свойств горной породы и от требуемого гранулометрического состава дробленого продукта подбирается схема дробления и тип дробилки.

При выборе схемы дробления определяются число и вид отдельных стадий дробления. Число стадий дробления определяется необходимой степенью дробления:

(3.16)

где D _исх - крупность исходной руды, мм; d _к - крупность конечного продукта дробления, мм.

По условиям технико-экономической целесообразности крупность конечного продукта дробления d _к, подаваемого в мельницы, например, при шаро­вом измельчении, не должна превышать 10-20 мм, при стержневом — 15-25 мм, самоизмельчении - 300-500 мм.

На обогатительных фабриках общая степень дробле­ния, как правило, достигает 100 и более. Получить такую степень дробления в один прием невозможно. Степень дробления в одну стадию обычно колеб­лется в пределах 3-6. Поэтому схемы разбивают, как правило, на стадии крупного, среднего и мелкого дробления. Стадии дроб­ления сопряжены с операциями грохочения. Совокупность операций дробления и грохочения или из­мельчения и классификации составляет цикл дробления или из­мельчения, который может быть открытым или замкнутым. В открытом цикле (рис. 3.1, а,б) каждый кусок или зерно прохо­дит через дробилку или мельницу только один раз; в замкну­том цикле выделяемые при грохочении или классификации крупные куски или зерна возвращаются в виде циркулирую­щей нагрузки еще раз на додрабливание или доизмельчение в тот же самый аппарат (рис. 3.1, в,г,д).

Операция грохочения руды перед дроблением называется предварительным грохочением, а если грохочению подвергается руда прошедшая стадию дробления называется поверочным грохочением. Введение предварительного грохочения экономически оправдано, если содержание мелочи в исходной руде превышает 15 %. Поэтому перед 3-й стадией дробления всегда предусматривается предварительное грохочение. Использование предварительного грохочения перед 2-й стадией дробления, определяется в каждом конкретном случае, после дополнительного изучения.

Рис.3.1. Схемы открытого и замкнутого циклов дробления и измельчения:

а — открытый цикл; б — открытый цикл с предварительным грохочением или классифика­цией; в — замкнутый цикл с совмещенным предварительным и контрольным грохочением (классификацией); г — замкнутый цикл с раздельными операциями предварительного и кон­трольного грохочения; д — замкнутый цикл дробления с контрольным грохочением (класси­фикацией)

Для расчета схем дробления необходимы следующие данные: про­изводительность обогатительной фабрики, гранулометрический состав сырья и продуктов дробления по стадиям, максимальная крупность дробленого продукта, показатели эффективности грохочения.

Выбор оборудования включает выбор типа аппарата и его типораз­мера, расчет производительности для заданных условий, определение числа аппаратов.

Типоразмер грохота обычно определяется требуемой производительностью сопрягающейся с ним дробилки. Наиболее желательное со­отношение числа аппаратов 1:1. Для первого приема дробления обычно запасные дробилки не устанавливаются. Во 2-м и 3-м приеме на 2-3 дробилки устанавливается одна запасная. Выбор оптимального варианта оборудования осуществляется на основе следующих критериев - уста­новочной мощности, стоимости, удобства размещения, эксплуатационных затрат.

Схемы измельчения, подобно схемам дробления, состоят из от­дельных стадий. Из большего числа возможных вариантов схем обычно применяют измельчение:

- в открытом цикле (рис.3.1, а);

- в открытом цикле с предварительной классификацией (рис.3.1, б);

- в замкнутом цикле с поверочной классификацией песков (рис.3.1, д);

- в замкнутом цикле с предварительной и контрольной классификацией (рис.3.1, в);

- в замкнутом цикле с поверочной и контрольной классификацией слива.

От­ношение массы песков к массе исходного питания носит название цирку­лирующей нагрузки, которая может колебаться от 50 до 700 % от исход­ного материала.

При дроблении руд в замкнутом цикле циркулирующая нагрузка является одним из важнейших технологических показате­лей и определяется следующими основными факторами: размером ячейки сита грохота в операции контрольного грохочения; эффективностью грохочения; схемой цикла мелкого дробления; физико-механическими и структурно-минеральными свойства­ми руды; технологической эффективностью дробления принятой дробилки при заданном размере ячейки сита грохота; шириной разгрузочной щели и степенью износа рабочей поверхности броней дробилки.

Циркулирующую нагрузку С (%) на действующих обогатитель­ных фабриках определяют двумя способами:

- по показаниям автоматических конвейерных весов выведенного готового продукта из цикла или поданного исходного питания в цикл мелкого дробления и возвращенного циркулирующего продукта в процесс дробления;

- по результатам опробований и ситовых анализов продуктов дробления и грохочения.

Для схемы с раздельными операциями грохочения определяют содержания трех-четырех расчетных классов крупности в разгрузке дробилки α, надрешетном Θ и подрешетном β продуктах, тогда

.

Для схемы с совмещенными операциями грохочения определяют содержание трех-четырех расчетных классов крупности в исходном питании цикла α _р, разгрузке дробилки β _др, надрешетном Θ и подрешетном β ₀ продуктах, тогда

.

Вычисленные значения С по трем-четырем классам крупности усредняют и среднее значение принимают в качестве искомого.

Влияние технологической эффективности процесса дробления в дробилке и эффективности грохочения на циркулирую­щую нагрузку С (доли ед.) определяют по формулам:

для схемы с раздельными операциями грохочения

, (3.17)

где α ₀ и β ₀— содержание расчетного класса крупности соответст­венно в питании дробилки и подрешетном продукте грохота контрольной операции; В_d — технологическая эффективность про­цесса дробления по классу, равному расчетному, доли ед.; ε — извлечение расчетного класса крупности —d подрешетный продукт, доли ед.;

для схемы с совмещенными операциями грохочения

, (3.18)

где α ₀ — содержание расчетного класса крупности в питании грохота, доли ед.

Зависимости (3.17) и (3.18) позволяют определить влияние ширины разгрузочной щели на циркулирующую нагрузку по известной технологической эффективности процесса дробления в дробилке, работающей в открытом цикле.

Пример 1. Определить циркулирующую нагрузку в цикле мелкого дробления, работающего по схеме с раздельными операциями грохочения, если содержание класса —16 мм в питании дробилки и готовом продукте соответствен­но равно 33,2 и 100%. Эффективность грохочения по классу —16 мм составляет 70%, технологическая эффективность дробления по классу —16 мм в дробилке КМД-2200, работающей при ширине разгрузочной щели 7 мм, равна 0,735.

По формуле (3.17)

С=(1/0,735-1)(1-0,332)4-1/0,7-1=0,67 (67%).

Пример 2. Определить циркулирующую нагрузку в цикле мелкого дробления по примеру 1, если ширину разгрузочной щели дробилки КМД-2200 увеличили до 9 мм, а технологическая эффективность дробления по классу —16 мм составила 0,533:

С=(1/0,533-1)(1 -0,332)+1/0,7-1 = 1,01(101%)

Таким образом, циркулирующая нагрузка по сравнению с примером 1 возросла в 101/67 = 1,51 раза.

Пример 3. Определить циркулирующую нагрузку цикла мелкого дробления по примеру 1, если эффективность грохочения по классу —16мм увеличена до 85%:

С=(1/0,735 -1)(1 -0,332)+1/0,85-1 =0,42 (42%),

т.е. циркулирующая нагрузка в данном случае по отношению к пример 1 уменьшается в 67/42 = 1,59 раза.